6Gネットワーク | 次世代モバイル世代
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一部はまだ LTE または 4G ネットワーク内にありますが、 5G モバイル ネットワークはすでにその導入を見事にマスターし、 6Gネットワーク 2030年頃までの影はすでに先にあります。 そんなモバイル通信規格の新たな展開をご紹介します 灯台プロジェクト 6G-ANNA または世界初 双方向無線リンク シュトゥットガルト大学からのインターネット接続付き。 カールスルーエ工科大学も KIT 6Gネットワークを視野に入れており、 最高のデータ伝送速度のコンセプト で テラヘルツ 通信.
コンテンツ
- ドイツで 6G を促進する Lighthouse プロジェクト
- テラヘルツ通信における6Gネットワークのマイルストーン
- 最高のデータレートを備えた6Gネットワーク用のTerahertzレシーバー
- 1Gから6Gのネットワークテクノロジーとはどういう意味ですか？
- 6Gはいつ来るの？
ドイツで 6G を促進する Lighthouse プロジェクト
17.08.2022 年 XNUMX 月 XNUMX 日 | XNUMX年間の灯台プロジェクト 6G アンナ は、連邦教育研究省 (BMBF) によって開始されました。 Nokia のリーダーシップの下、29 の企業と研究機関からなるコンソーシアムが、第 6 世代モバイル通信 (XNUMXG) の開発、標準化、および実装を推進する予定です。 ローデ・シュワルツ は、6G および関連技術に関するすでに広範な研究を行っており、このプロジェクトに貢献しています。
01.07.2022 年 6 月 6 日に開始されたライトハウス プロジェクト 6G Access、Network of Networks and Automation、略して XNUMXG ANNA は、XNUMXG プラットフォームを開発するためのより広範なイニシアチブの一部です。 BMBFからのそれ 38,4 万ユーロの資金を調達したプロジェクト 3 年間実行されます。 Rohde & Schwarz に加えて、Bosch、Airbus、Ericsson、Siemens、Vodafone などの企業、革新的な新興企業、研究機関、有名な大学が関与しています。
ローデ・シュワルツは、5G の後継技術と 6G の研究に長い間密接に関わってきました。 同社は、ヨーロッパ、アメリカ、日本の 6G 組織、大学、研究機関で進行中の基礎研究を積極的にサポートしています。 すでに行われた重要な作業は、6G の開発において重要な役割を果たすはずです。 これらには、たとえば、(サブ)テラヘルツ通信、共同通信およびセンシング (JCAS)、機械学習 (ML) などがあります。 人工知能 (AI) または再構成可能なインテリジェント サーフェス (RIS)。 6Gの最初のグローバル仕様が期待されています 今後6～8年以内に 期待される。 この技術の商用利用は 2030 年頃に行われる予定です。
テラヘルツ通信における6Gネットワークのマイルストーン
11.07。 2022 | の科学者 シュトゥットガルト大学 最近、国際プロジェクトの一環として トール インターネット接続を備えた世界初の双方向テラヘルツ無線リンクを発表しました。 これは、将来のモバイル通信アプリケーションの「バックホール」リンクとして機能することを目的としています。 堅牢なパワー半導体システム研究所（ILH）は、XNUMXか国からのXNUMXのパートナーとのコンソーシアムの一部です。 ブラウンシュヴァイク工科大学と早稲田大学がプロジェクトを主導しています。
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高ビットレートのデータは、光ファイバーケーブルを介していつでもどこでも送信できるとは限りません。 遠隔地、密集した都市、自然の障害物、災害時や大規模なイベントでは、モバイルネットワークのすべての基地局をケーブルで接続して十分な帯域幅を提供できないことがよくあります。 最大1kmの距離を橋渡しできるテラヘルツ無線リンクは、ここで代替手段を提供します。 これは重要なことを可能にします バックホール接続 道路建設対策を行うことなく、移動無線セルと移動無線ネットワークノードの間で。
光ファイバケーブルを使用しない大規模なデータ転送
5Gモバイル通信規格はすでに高いデータレートを生み出しており、これは将来の6Gネットワークで増加し続けるでしょう。 これまでのところ、5Gデータレートは、データネットワークへのステーションの光ファイバー接続について話してきました。 トールプロジェクトの一環として、 双方向テラヘルツ無線リンク これらの大量のデータのためにネットワーク接続で開発されました。 300ギガヘルツ（GHz）を超える周波数範囲は、大きなデータレートに十分なスペクトルを提供します。
Thorバックホールルートは、世界で初めて実際の双方向データ接続を提供します。 ITセンターとTUブラウンシュヴァイクのOker高層ビルを 160メートルの距離。 これにより、2 x 20 Gbit/sネットのデータを2x8,64GHzの帯域幅で送信できます。 開発されたテラヘルツ無線リンクは、帯域幅全体で非常にスケーラブルであるため、さらに高いデータレートが実現可能です。
「近い将来、データネットワークのバックホール接続として使用できるアプリケーション指向の完全なソリューションを実装しました」と述べています。 トーマス・キュルナー教授 プロジェクトのヨーロッパの部分のリーダーであるTUブラウンシュヴァイクから。 このタイプの最初のバックホール接続として、それらの機能は、プロジェクトの開始前にTUブラウンシュヴァイクと一部の日本のパートナーの多大な参加を得て開発されたIEEE802.15.3標準に対応しています。
今日のスマートシティ向けのオープンソースメッシュネットワーク
シュトゥットガルト大学の研究者は、フラウンホーファー応用固体物理学研究所（IAF）の強力なトランジスタ技術に基づいて、新しいタイプのブロードバンド送受信回路を開発しました。 フランスのパートナーであるIEMNとリール大学と一緒に彼らはそれを持っています 300GHzのテラヘルツ無線 これにより、最大XNUMXつのギガビットモデムの並列処理を通じて、世界初のTerzhertz無線リンクのネットワーク接続が可能になります。
6Gネットワークの技術要件を調査する
トールプロジェクトは、研究フレームワークプログラムを通じてEUによってサポートされていました 地平線2020 日本の情報通信研究機構から3万ユーロの資金提供を受けています。 プロジェクト期間は4年でした。 研究作業は現在、BMBFが資金提供するプロジェクトOpen6GHubの一部としてシュトゥットガルト大学で継続されています。 ILHは、Institute for Telecommunications（INÜ）と協力して、6Gネットワークの技術要件を調査しています。
最高のデータレートを備えた6Gネットワーク用のTerahertzレシーバー
06.10.2020年4月XNUMX日| 多くはまだLTEまたはXNUMXGネットワークにありますが、Oのような携帯電話会社は2、HuaweiまたはTelekomは現在5Gモバイルネットワークを確立しています、Karlsruhe Institute of Technology KIT すでにそれ 6Gネットワーク im Visier.見えます。 Ein neues Konzept ermöglicht die bislang höchsten Datenübertragungsraten in der新しいコンセプトにより、これまでで最高のデータ伝送速度が可能になります。 テラヘルツ通信 低コストで。
Das Mobilfunknetz der Zukunft der sechsten Generation 6G wird aus vielen extrem kleinen Funkzellen bestehen.将来の第XNUMX世代のXNUMXGモバイルネットワークは、多くの非常に小さな無線セルで構成されます。 Zum drahtlosen Verbinden bieten sich Frequenzen imの周波数 テラヘルツ範囲 THz。
KITの研究者は、5Gセルラーネットワークの後継機として、シンプルで安価なテラヘルツレシーバーの新しいコンセプトを開発しました。 それらは、特別な信号処理方法と組み合わされた115つのダイオードのみで構成されています。 実験では、0,3THzのキャリア周波数で110Gbit / sのデータ伝送速度を、XNUMXmの距離で達成できるとチームは報告しています。 ネイチャーフォトニクスジャーナル (DOI: 10.1038/s41566-020-0675-0).
5Gの後は6Gの前です
6Gセルラーネットワークは、大幅に高いデータ伝送速度、短い遅延時間、および高密度のエンドデバイスを約束します。 B. Internet of ThingsIoTまたは 自走式車両 座標。
量子コンピュータインテリジェンスの前のITセキュリティのためのサイバーセキュリティ
「できるだけ多くのユーザーに同時にサービスを提供し、大量のデータをできるだけ早く転送するには、将来のワイヤレスネットワークは多数の小さな無線セルで構成されている必要があります」と説明します。 クリスチャン・クース教授彼の同僚と一緒に セバスチャン・ランデル教授 KITで6Gの技術を研究しています。
街灯の基地局
これらの短い方法 ラジオセル verbinden große Datenraten mit minimalem Energieaufwand und geringer elektromagnetischer Immission.高いデータレートと最小限のエネルギー消費および低い電磁放射を組み合わせます。 Die dafür benötigten lediglich kleinen Basisstationen für den Nachfolger des 5G lassen sich beispielsweise an Straßenlaternen anbringen.たとえば、XNUMXGの後継に必要な唯一の小さな基地局は街灯に取り付けることができます。
個々のセルの接続には、6Gネットワーク用の強力な無線リンクが必要です。この無線リンクでは、XNUMXつのチャネルで数十または数百ギガビット/秒（Gbit / s）を送信できます。 THz範囲の周波数はこの目的に適しています 電磁スペクトル マイクロ波と赤外線放射の間。
UWB、RFID、5G、GPSを備えたロケーションテクノロジー標準Omlox
Die Empfänger sind allerdings noch vergleichsweise komplex und teuer.ただし、受信者はまだ比較的複雑で高価です。 Sie stellen häufig den Engpass für die erreichbare Bandbreite dar. Forschende an den Instituten für Mikrostrukturtechnikそれらはしばしば達成可能な帯域幅のボトルネックを表します。微細構造技術研究所の研究者 IMT、フォトニクスおよび量子エレクトロニクス IPQ、微細構造技術 IMT と加速器の物理学と技術 IBPT KITと米国シャーロットビルのダイオードメーカーVirginiaDiodes VDIは、THz信号用の非常にシンプルで安価な受信機を設計し、NaturePhotonics誌に発表しました。
これまでで最高のワイヤレスTHz伝送
「単一のダイオードがレシーバーとして機能し、テラヘルツ信号が最初に整流されます」と説明します。 Dr.博士Tobias Harterトビアス・ハーター受信者が同僚と共有すること クリストフ・フルナー 彼の論文の一部として。
それは ショットキーダイオード, die eine hohe Geschwindigkeit bietet.それは高速を提供します。 Sie fungiert als Hüllkurvendetektor und gewinnt die Amplitude der THz Signale zurück.エンベロープ検出器として機能し、THz信号の振幅を回復します。 Zur korrekten Dekodierung des Datensignals wird allerdings noch die zeitlich veränderliche Phase der THz Welle benötigt, die üblicherweise beim Gleichrichten verloren geht.ただし、データ信号を正しくデコードするには、時間の経過とともに変化するTHz波の位相が依然として必要であり、これは通常、整流中に失われます。
Daher nutzen die Forscher digitale Verfahren zur Signalverarbeitung kombiniert mit einer speziellen Klasse an Datensignalen.したがって、研究者は、特別なクラスのデータ信号と組み合わせたデジタル信号処理方法を使用します。 Bei ihnen ist die Phase mittels derそれらを使用すると、フェーズは Kramers-Kronig関係 Kramers-Kronigの関係は、分析信号の実数部と虚数部の間の数学的関係を表します。
新しいレシーバーにより、科学者は115mの距離にわたって0,3THzのキャリア周波数で110ギガビット/秒のデータ伝送速度を達成しました。 "これは 最高のデータレートKITで開発したTHzレシーバーはシンプルな構造で、費用対効果の高い大量生産に適しています。
一般的な技術知識
1Gから6Gのネットワークテクノロジーとはどういう意味ですか？
1Gネットワーク
1Gネットワーク、つまり第1世代のモバイル通信は、携帯電話が登場するずっと前からドイツに存在していました。 1958。 最初のモバイルファンスタンダードは、1980年代に日常使用にのみ適したものになりました。 データはまだ送信できず、音声も同様に送信されました。
2Gネットワーク
その後、デジタル音声伝送の導入はXNUMX年以上続き、成功しました。 1992 2Gネットワークの導入で。 これにより、SMSメッセージの送信が社会的に受け入れられるようになりました。 データ送信は0,25Mbit/ sで、これを使用して電子メールを送信できました。
3Gネットワーク
完全にXNUMX年後 2004 3Gネットワークは、42,2 Mbit/sの最大データレートで確立されました。 当時は新しいスマートフォンを初めて使用して、Webサーフィン、ビデオ通話、ストリーミングを行うことができました。
スマートシティ| メガビルディング、インフラストラクチャ、製品+テクノロジー
4Gネットワーク
4Gネットワークの導入に伴い、 2010 データレートは500倍以上です。 最大30Mbit/sが携帯電話のフルHD時代を満たしました。 1080ピクセルの品質でわずかXNUMX秒でクラウドやフィルムをダウンロードするなどの新しいテクノロジーが可能になりました。
5Gネットワーク
現在の5Gネットワークはそれ以来存在しています 2020 まだどこにも実装されていません。 最大10.000Mbit/ sの速度のブロードバンドインターネットは、ますますネットワーク化され、ますますデジタル化されるすべての分野の生活にデータの大きな飛躍をもたらします。 インダストリー4.0とデジタルトランスフォーメーションには、リアルタイムのデータ送信が必要です。モノのインターネットは、人々を機械、デバイス、消費財などとますます接続しています。
6Gネットワーク
6Gネットワークは本日開始されると言われています 2030 先に。 それは日常生活の中でホログラム電話または自律型ロボット工学を可能にするはずです。 これまでに達成されたデータレートはXNUMX倍に増加すると予想され、テラビットの範囲になります。
6Gはいつ来るの？
6G 規格の導入はまだ非常に初期段階にあります。
6G テクノロジーの分野では、現在、6G が約束する非常に高いデータ転送速度と非常に低い遅延をサポートできるネットワークとデバイスの設計と開発に研究が焦点を当てています。
次世代ネットワーク、つまり 6G が完全に商用化される時期を正確に言うことは困難ですが、専門家は、6G ネットワークと 6G 対応スマートフォンが 2030 年代に広く普及する可能性があると推定しています。
ただし、これらの推定値は 6G 研究の現在の進歩に基づいており、時間の経過とともに変更される可能性があることに注意してください。
アンジェラ・ストラックは、開発スカウトの編集長であり、フリージャーナリストであり、リートにある Presse Service Büro GbR のマネージングディレクターでもあります。